近十年來越來越多的行業(yè),用戶選擇金屬化薄膜電容器解決方案代替鋁電解電容器解決方案,有鑒于用戶端越來越注重于電容器的應(yīng)用“安全”。
新能源汽車電子行業(yè),,純電動(dòng)汽車電機(jī)控制器上電容器的應(yīng)用;
新能源行業(yè),,風(fēng)電變流器,、光伏逆變器的電容器的應(yīng)用;
節(jié)能行業(yè),,高壓變頻器等電容器的應(yīng)用,;
電源行業(yè),中頻感應(yīng)加熱設(shè)備,、開關(guān)電源等電容器的應(yīng)用,;
電能質(zhì)量行業(yè),電力(SVG)電子,、有源電力濾波器(APF)等產(chǎn)業(yè)鏈上電容器的應(yīng)用,;
機(jī)車行業(yè),,輕軌、高鐵,、地鐵,、有軌電車等電容器的應(yīng)用;
圖1 直流支撐電容器在光伏并網(wǎng)逆變器中應(yīng)用
圖2 直流支撐電容器在SVG中應(yīng)用
圖3 直流支撐電容器在汽車電子中應(yīng)用
在探討直流支撐電容器耐久性測試解決方案前,讓我們先認(rèn)識(shí)一下直流支撐電容器(Dc-Link),。
(一)直流支撐電容的作用
直流支撐電容因沒有極性,,能夠承受反向電壓,;
更低的ESR,具有紋波電流的耐受能力,;
良好的溫度和頻率特性,更多的適用于高頻,、dv/dt,、di/dt大電流響應(yīng)速度要求高的場合;
作為電路中不可缺重要的一份子,,直流支撐電容器可以使母線電壓在IGBT開關(guān)的時(shí)候仍比較平
降低IGBT端到動(dòng)力供電端的電感參數(shù),,削弱母線的尖峰電壓;
吸收直流母線端的高脈沖電流,;
防止母線端電壓的過充和瞬時(shí)電壓對電路的影響等等
(二)直流支撐電容在復(fù)雜工況下的風(fēng)險(xiǎn)
電容器的早期失效無非是電壓擊穿,、熱擊穿兩個(gè)最主要的因數(shù)導(dǎo)致!
我們首先探討導(dǎo)致電容器的熱擊穿噪聲(干擾)的來源:
(三)噪聲(干擾)的來源
噪聲干擾大致來自于以下3個(gè)方面:
由電網(wǎng)中各種電氣設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾沿電源線傳播引起的。噪聲可分為兩類:共模干擾和差模干擾,。共模干擾被定義為任何載流導(dǎo)體和參考地之間的不希望有的電位差,,差模干擾被定義為任意兩個(gè)載流導(dǎo)體之間的不希望有的電位差。
電源的輸入端一般采用整流橋和電容濾波型整流電路,,畸變的脈動(dòng)電流不僅含有基波分量,,而且含有高次諧波分量。這些高次諧波分量會(huì)疊加在直流支撐電容器上,,加劇電容器的發(fā)熱,;
IGBT逆變橋上的工作頻率直接關(guān)系到電磁干擾的強(qiáng)度,隨著開關(guān)頻率的增加,,諧波電壓和電流的切換速度加快,,傳導(dǎo)干擾和輻射干擾也隨之增加,。這些高次諧波會(huì)疊加在直流支撐電容器上,加劇電容器的發(fā)熱
(四)溫度對電容器的影響
一般情況下,,電容器的標(biāo)稱上會(huì)注明容量,、耐壓值、允許工作的溫度,、容量的±偏差,。溫度對電容器的影響卻是非常重要的。
4,、1.溫度與電容器的損耗
4,、2.溫度與電容器的絕緣電阻
4,、3.溫度與電容器的容量
復(fù)雜工況使用中,,直流支撐電容器怎么樣更“安全”呢,?
答案永遠(yuǎn)是產(chǎn)品的品質(zhì)。
(五)試驗(yàn)的方法與目的
圖4 直流支撐電容器在SVG中應(yīng)用
所以,,電容器的復(fù)雜工況下摸底試驗(yàn),,包括耐久性試驗(yàn)、熱穩(wěn)定性試驗(yàn),、復(fù)雜工況下等電氣測試,,成為生產(chǎn)工藝流程不可少的重要環(huán)節(jié)。
轉(zhuǎn)自 美生高電子公眾號 2022-07-07發(fā)表的《讓電容器應(yīng)用更“安全”---直流支撐電容器耐久性測試解決方案》
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